7.Амплитудная модуляция (ам).

7.1.Временная и спектральная диаграммы сигнала ам

При АМ амплитуда несущего ВЧ колебания изменяется в соответствии с модулирующим НЧ сигналом.

(7.1)

Um - средняя амплитуда АМ сигнала.

- глубина (коэффициент) АМ.

Если модулирующий сигнал гармонический:

- модулирующая, низкая частота,

- несущая, высокая частота, то АМ сигнал принимает вид:

(7.2)

Временная диаграмма НЧ сигнала:

Uнч(t)

Рис.7.1

t

В ременная диаграмма модулированного сигнала ам:

u_АМ (t)

U

Um t

Рис.7.2

В соответствии с временной диаграммой глубина амплитудной модуляции равна:

М_A=U/Um. (7.3) . Определим спектр АМ сигнала, для чего раскроем скобки в выражении для АМ и представим произведение косинусов в виде косинуса суммы и разности углов:

(7.4)

Спектр модулирующего сигнала .

U

Рис.7.3

 

Спектр АМ сигнала.

u U_m несущая

нижняя M_AU_m M_AU_m верхняя

боковая 2 2 боковая

₀- ₀ ₀+ 

Рис.7.4

- ширина спектра сигнала АМ – полоса частот, в пределах которой заключена основная доля энергии сигнала.

(7.5)

Боковые имеют высоту (амплитуду) не более половины несущей.

7.2. Амплитудный модулятор.

Схема базового амплитудного модулятора имеет вид:

C L

Uнч(t) UАМ(t)

Uвч(t) Рис.7.5.

E Ek

На входе 3 напряжения:

1. - модулирующее напряжение.

2. - несущее напряжение.

3. - напряжение смещения.

(7.6)

Транзистор – нелинейный элемент. Он преобразует спектр входного процесса, чтобы получить нужные нам частоты (несущую и 2 боковых)

LC-контур (линейная электрическая цепь) выделяет нужные частоты.

Определим спектр тока на выходе транзистора, если ВАХ транзистора аппроксимируется полиномом второй степени.

Построим спектр входного напряжения:

Uвх Um

E Vm Рис.7.6.

0  ₀ 

В соответствии с расчетом построим и спектр тока i через транзистор:

i

Рис.7.7.

0  2 ₀- ₀ ₀+ 2₀ 